1-3-2鐵、銅及其化合物的應(yīng)用教學(xué)教案

1、PAGE8PAGE8專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料第二單元 鐵、銅及其化合物的應(yīng)用3-2-1從自然界獲取鐵和銅【教學(xué)目標(biāo)】了解鐵、銅的在自然界的主要存在形式。2、了解鐵、銅常見的冶煉方法，掌握高爐煉鐵、濕法煉銅的化學(xué)原理。3、從人類認(rèn)識利用金屬的歷史引入，過渡到鐵、銅的冶煉方法。4、認(rèn)識化學(xué)與人類生產(chǎn)、生活的密切關(guān)系?！窘虒W(xué)重點】鐵、銅的冶煉。【教學(xué)難點】鐵、銅的冶煉?！窘虒W(xué)過程】導(dǎo)入新課日常生活中除鋁外應(yīng)用最廣泛的金屬是什么？板書一、鐵、銅在自然界的存在展示拋光鐵片、銅片、磁鐵及各種鐵、銅礦石以及與鐵、銅有關(guān)的物品或資料。設(shè)問為什么地球上只存在少量單質(zhì)銅，而鐵的單質(zhì)只存在于隕石中？講解鐵、銅在地球

2、上主要以化合態(tài)的礦物形式存在，鐵比銅活潑，故“人類最早利用的鐵，只是從天而降的隕鐵，鐵在地球上皆以化合態(tài)存在”，而“人類最早利用的銅，是來自于地球上自然存在的少量單質(zhì)銅”。更因此，人類歷史上“青銅器時代”要先于“鐵器時代”。板書鐵、銅在地球上主要以化合態(tài)的礦物形式存在。過渡要得到鐵、銅單質(zhì)，必須通過一定的方式進(jìn)行冶煉。板書二、鐵、銅的冶煉1、鐵的冶煉展示高爐煉鐵的圖片。閱讀課本P72思考（1）高爐煉鐵的主要原料有哪些？（2）高爐煉鐵的主要原理是什么高爐煉鐵的主要反應(yīng)有哪些（3）石灰石的作用是什么？板書（1）高爐煉鐵的主要原料：鐵礦石、焦炭、石灰石。（2）主要原理：3CO + Fe2O3 2Fe

3、 + 3CO2主要反應(yīng)：C + O2 CO2C + CO2 2CO（3）石灰石的作用：在高溫下分解生成氧化鈣和二氧化碳,氧化鈣和鐵礦石中的二氧化硅反應(yīng)生成爐渣.CaCO3 CaO + CO2CaO + SiO2 CaSiO3講述用這種方法冶煉得到的鐵不是純鐵,而是生鐵。根據(jù)含碳量的不同，鐵的合金可分為生鐵和鋼。板書（3）鐵合金生鐵：C%在2%4.3%；鋼：C%在0.03%2%。過渡前面我們討論了煉鐵的原理和方法，下面我們了解一下煉銅的原理和方法。板書2、銅的冶煉講述在我國古代就已經(jīng)掌握了煉銅的方法，即濕法煉銅。其過程為：酸 鐵含氧化銅的礦石 銅鹽溶液 銅實驗設(shè)計藥品（鐵釘、氯化銅溶液），模擬濕

4、法煉銅。討論（1）你能從氧化還原反應(yīng)的角度理解古代濕法煉銅的原理嗎？（2）怎樣進(jìn)行實驗，實驗現(xiàn)象如何？（3）討論其它煉銅、煉鐵的可能方法。板書（1）濕法煉銅的原理：Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu從氧化還原反應(yīng)的角度來分析：鐵是還原劑，將銅置換出來。（2）實驗現(xiàn)象：銀白色的鐵絲上附著了一層紅色的銅。（3）從鐵、銅的化合物中提取鐵、銅的可能途徑：H2+ CuO Cu+ H2O；CO+ CuO Cu+ CO2；2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe。小結(jié)通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們大家對金屬鐵和銅在自然界的存在方式及冶煉有了一定的了解。而科學(xué)技術(shù)是處在不斷的發(fā)展變化之中的，新的技術(shù)、新的冶煉方

5、法都逐漸的被發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，因此，任何一種方法都不可能是盡善盡美的，我們要用發(fā)展的眼光去看待這一切。板書設(shè)計一、鐵、銅在自然界的存在鐵、銅在地球上主要以化合態(tài)的礦物形式存在。二、鐵、銅的冶煉1、鐵的冶煉（1）高爐煉鐵的主要原料：鐵礦石、焦炭、石灰石。（2）主要原理：3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2主要反應(yīng)：C + O2 CO2C + CO2 2CO（3）石灰石的作用：在高溫下分解生成氧化鈣和二氧化碳,氧化鈣和鐵礦石中的二氧化硅反應(yīng)生成爐渣.CaCO3 CaO + CO2CaO + SiO2 CaSiO3（3）鐵合金生鐵：C%在2%4.3%；鋼：C%在0.03%2%。2、銅的冶煉Fe +

6、 Cu2+ = Fe2+ + Cu3-2-2鐵、銅及其化合物的應(yīng)用（1）【教學(xué)目標(biāo)】1、掌握鐵、銅及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2、通過思考與交流，實驗和觀察，科學(xué)探究、實踐活動等，初步學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題，逐步培養(yǎng)敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的精神和合作精神等；3、通過實驗現(xiàn)象的推理分析，培養(yǎng)學(xué)生一切從實際出發(fā)，由表及里，以嚴(yán)密的邏輯推理得出結(jié)論的思維方法。4、培養(yǎng)通過實驗來研究物質(zhì)及其變化的科學(xué)方法和嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度；【教學(xué)重點】鐵、銅的化學(xué)性質(zhì)【教學(xué)難點】鐵、銅的化學(xué)性質(zhì)【教學(xué)過程】引入上節(jié)課我們我們了鐵、銅的冶煉，那么鐵、銅的性質(zhì)又是怎樣的呢？今天我們就來學(xué)習(xí)鐵、銅的性

7、質(zhì)。板書一、鐵、銅的物理性質(zhì)展示鐵片、銅片。觀察顏色、狀態(tài)。講述純鐵是銀白色的具有金屬光澤的固體，密度較大，熔點較高；銅呈光亮的紫紅色，具有金屬光澤，密度較大，熔點較高。設(shè)問鐵、銅作為金屬，還具有怎樣的物理性質(zhì)呢？講解具有金屬的通性，如：能導(dǎo)電、導(dǎo)熱，具有一定的延展性等等。板書共同點不同點鐵具有金屬光澤，密度較大，熔點較高，易導(dǎo)電、導(dǎo)熱。純鐵為銀白色，有良好的延展性，質(zhì)地較軟，可被磁化銅銅具有與眾不同的紫紅色，質(zhì)地較硬交流與討論在以前的學(xué)習(xí)中，我們已經(jīng)了解了鐵、銅與其它其它發(fā)生的一些反應(yīng)，請你寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式。你還知道有鐵或銅參加的其它反應(yīng)嗎？將你所知道的反應(yīng)填寫在（5）、

8、（6）的橫線上。上述反應(yīng)中，如果是氧化還原反應(yīng)，請指出反應(yīng)中的氧化劑和還原劑。提問由上述反應(yīng)分析：（1）鐵的活潑性如何？可用什么做判斷依據(jù)？（2）你曾經(jīng)還學(xué)過鐵的哪些化學(xué)性質(zhì)？歸納（1）分析得出：用金屬活動性順序進(jìn)行判斷。與Na、Mg、Al、Cu比較得出結(jié)論。（2）與Cl2、O2、鹽酸（稀硫酸）、CuSO4溶液反應(yīng)。板書二、鐵、銅的化學(xué)性質(zhì)1、鐵的化學(xué)性質(zhì)：鐵是較活潑的金屬（或中等活潑金屬），在反應(yīng)中充當(dāng)還原劑。講述鐵與氧化性較弱的氧化劑反應(yīng)轉(zhuǎn)化為+2價鐵的化合物，而在與氧化性較強的氧化劑反應(yīng)則轉(zhuǎn)化為+3價鐵的化合物。板書（1）與非金屬反應(yīng)講述在初中時我們學(xué)過，鐵絲在氧氣里燃燒，生成黑色的四氧

9、化三鐵。寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式。板書Fe + 2O2 Fe3O4講述那么,鐵還能跟其它非金屬反應(yīng)嗎?回憶鐵絲在氯氣里燃燒的現(xiàn)象?，F(xiàn)象：生成棕黃色的煙。板書2Fe +3Cl2 2FeCl3 講述我們知道，鐵與稀鹽酸、稀硫酸可以反應(yīng)放出氫氣，而在常溫下遇濃硫酸、濃硝酸會發(fā)生鈍化。板書（2）與酸反應(yīng)Fe + 2H+ = Fe2+ + H2鐵遇冷的濃硫酸、濃硝酸會發(fā)生鈍化。（3）與鹽溶液反應(yīng)Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu 講述銅屬于不活潑金屬，性質(zhì)比較穩(wěn)定，銅在一定條件下可以跟其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，并在反應(yīng)中充當(dāng)還原劑。銅在反應(yīng)中一般轉(zhuǎn)化為+2價的化合物。板書2、銅的化學(xué)性質(zhì)（1）與非金屬反應(yīng)

10、：Cu + Cl2 CuCl2 （2）與AgNO3溶液反應(yīng):Cu + 2Ag+=2Ag + Cu2+小結(jié)板書設(shè)計鐵、銅的物理性質(zhì)純鐵是銀白色的具有金屬光澤的固體，密度較大，熔點較高；銅呈光亮的紫紅色，具有金屬光澤，密度較大，熔點較高。二、鐵、銅的化學(xué)性質(zhì)1、鐵的化學(xué)性質(zhì)：鐵是較活潑的金屬（或中等活潑金屬），在反應(yīng)中充當(dāng)還原劑。（1）與非金屬反應(yīng)Fe + 2O2 Fe3O42Fe +3Cl2 2FeCl3（2）與酸反應(yīng)Fe + 2H+ = Fe2+ + H2鐵遇冷的濃硫酸、濃硝酸會發(fā)生鈍化。（3）與鹽溶液反應(yīng)Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu 2、銅的化學(xué)性質(zhì)（1）與非金屬反應(yīng)：Cu +

11、 Cl2 CuCl2 （2）與AgNO3溶液反應(yīng):Cu + 2Ag+=2Ag + Cu2+3-2-2鐵、銅及其化合物的應(yīng)用（2）【教學(xué)目標(biāo)】1、掌握鐵、銅及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2、在“實驗反思再實驗再反思”的過程中體驗實驗探究的方法和技能。通過問題討論的過程，使學(xué)生能主動與他人進(jìn)行交流，清楚表達(dá)自己的觀點，培養(yǎng)學(xué)生善于合作的精神?！窘虒W(xué)重點】Fe2+與Fe3+的檢驗；Fe2+與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化【教學(xué)難點】Fe2+與Fe3+的檢驗；Fe2+與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化【教學(xué)過程】板書三、Fe2+與Fe3+的檢驗展示新制FeCl2和FeCl3溶液，觀察溶液顏色。提問（1）如何檢驗溶液中Fe3+

12、的存在？演示實驗實驗：向盛有1mL0.1mol/LFeCl2溶液試管中加入3滴KSCN溶液；實驗：向盛有1mL0.1mol/L FeCl3溶液的試管中加入3滴KSCN溶液，比較實驗現(xiàn)象。（2）如何檢驗溶液中Fe2+的存在？實驗：向?qū)嶒炘嚬苋芤褐?，滴加幾滴新制的氯水后，觀察溶液的顏色。引導(dǎo)學(xué)生思考：說明了什么從氧化還原角度分析原因板書1、Fe3+的檢驗：向盛有FeCl3溶液的試管中加入幾滴KSCN溶液，溶液變?yōu)檠t色，說明有Fe3+存在。Fe33SCNFe(SCN)32、Fe2+的檢驗：向盛有FeCl2溶液的試管中加入3滴KSCN溶液，溶液無明顯現(xiàn)象，再滴加幾滴新制的氯水后溶液變?yōu)檠t色，說明有

13、Fe2+存在。（1）2Fe2+ Cl22Fe3+2Cl-（2）Fe33SCNFe(SCN)3板書四、Fe2+與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化活動與探究不同價態(tài)的鐵的化合物在一定條件下能夠相互轉(zhuǎn)化，讓我們共同探究Fe2+與Fe3+的轉(zhuǎn)化條件。1、請你根據(jù)氧化還原反應(yīng)的基本原理，提出Fe2+與Fe3+相互轉(zhuǎn)化的假設(shè)。2、請設(shè)計Fe2+與Fe3+相互轉(zhuǎn)化的實驗方案，進(jìn)行實驗并記錄現(xiàn)象。板書1、加入強氧化劑，可以將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，加入還原劑可以將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+。氯水2、實驗方案：Fe2+ Fe3+鐵粉；銅粉Fe3+ Fe2+演示取3ml FeCl2 溶液中加入幾滴氯水，滴加KSCN 溶液。取3ml

14、 FeCl3 溶液加入一小藥匙鐵粉后，滴加幾滴KSCN溶液。取3ml FeCl3 溶液加入一小藥匙銅粉。引導(dǎo)學(xué)生從氧化還原反應(yīng)角度分析并寫出、號試管反應(yīng)的方程式。歸納總結(jié)（1）實驗現(xiàn)象： 號試管的溶液變成血紅色；號溶液鐵粉溶解，溶液顏色變淺；號試管中銅粉溶解，溶液由淺綠色變藍(lán)。（2）實驗結(jié)論：號試管中Fe2+被強氧化劑氧化成Fe3+；、號試管中Fe3+均被還原劑還原成Fe2+。板書3、反應(yīng)原理號試管：2Fe2+ Cl2 = 2Fe3+2Cl號試管：Fe + 2Fe3+ = 3 Fe2+號試管：Cu + 2Fe3+ = 2Fe2+ + Cu2+Fe2+與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化：板書4、Fe2+與Fe

15、3+的相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用講述鐵的不同價態(tài)之間相互轉(zhuǎn)化，在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究有著廣泛的應(yīng)用。（1）在配制Fe2+溶液時加入少量鐵粉；（2）FeCl3 溶液與銅反應(yīng)制作印刷電路板；（3）為除去廢水中Fe2+，常把廢水中Fe2+氧化為Fe3+，再調(diào)節(jié)溶液的pH使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀析出，教師引導(dǎo)學(xué)生討論原因是什么？討論并交流（1）Fe2+溶液不穩(wěn)定，易被空氣中氧氣氧化成Fe3+，加入少量鐵粉或一根鐵釘可以防止氧化而變質(zhì)。（2）利用Cu 可以把Fe3+還原成Fe2+這一性質(zhì)即2Fe3+ + Cu=Cu2+2Fe2+。（3）Fe3+在弱酸性條件下即可沉淀完全達(dá)到分離目的。介紹鐵及銅的化合物的應(yīng)用1、鐵的化合物Fe2O3作顏料。氯化鐵，硫酸鐵作凈水劑。 作磁性材料。維持生命的微量元素2、銅的化合物 CuSO4溶液殺菌，治療皮膚病。 Cu2O可作為造玻璃，搪瓷的紅色顏料。板書設(shè)計三、Fe2+與Fe3+的檢驗1、Fe3+的檢驗：向盛有FeCl3溶液的試管中加入幾滴KSCN溶液，溶液變?yōu)檠t色，說明有Fe3+存在。Fe33SCNFe(SCN)32、Fe2+的檢驗：向盛有FeCl2溶液的試管中加入3滴KSCN溶液，溶液無明顯現(xiàn)象，再滴加幾滴新制的氯水后溶液